คอมพิวเตอร์มีอยู่ทั่วทุกหนทุกแห่ง

โดย วันชัย ทัศบุตร

ช่วงประมาณหลายปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ได้พัฒนามาอย่างไม่หยุดยั้ง เราทุกคนต่างก็ได้รับทั้งประโยชน์และอิทธิพลอย่างมากจากเทคโนโลยีนี้ ทำให้สามารถคำนวณ วิเคราะห์ และทำงานต่าง ๆ ได้ด้วยความรวดเร็ว ได้รับความสะดวก สบายจากการสื่อสารแบบต่าง ๆ ซึ่งเป็นผลมาจากความก้าวหน้าทาง เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

ในทางธุรกิจเช่นกัน การตัดสินใจทางธุรกิจที่สำคัญ หลายครั้งที่การแพ้ชนะในการแข่งขันขององค์กรขึ้นอยู่กับความสามารถในการจัดการข้อมูลต่าง ๆ ด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เกิดความได้เปรียบในการแข่งขัน องค์กรจะต้องมีผู้ที่เชี่ยวชาญ มีความรู้ และความเข้าใจ ในระบบคอมพิวเตอร์ และนำมาประยุกต์ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปัจจุบันมีการใช้งานคอมพิวเตอร์กันอย่างแพร่หลาย และมีการนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาต่อเข้าเป็นระบบเครือข่ายโดยผ่านทางสื่อต่าง ๆ ทำให้นอกจากจะใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อการประมวลผลข้อมูลและงานเอกสารต่าง ๆ แต่เพียงอย่างเดียวดังเมื่อก่อนแล้ว ทุกวันนี้ยังมีการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อการสื่อสาร เช่นรับส่งอีเมล์ และใช้เพื่อความบันเทิงในด้านต่าง ๆ อีกด้วย

คอมพิวเตอร์

ประกอบไปด้วยส่วนประกอบสำคัญ 4 ส่วนต่อไปนี้

1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) ทำหน้าที่รับข้อมูล เช่นผ่านทางคีย์บอร์ด หรืออุปกรณ์อื่น เพื่อเข้าสู่ระบบ

2. หน่วยประมาลผลกลาง (Central Processing Unit) หรือเรียกว่า CPU เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในเครื่องคอมพิวเตอร์ เปรียบเทียบได้กับ สมองของมนุษย์ที่มีหน้าที่หลักคือ ควบคุมการทำงาน และ คำนวณเปรียบเทียบข้อมูล

3. หน่วยความจำ (Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บข้อมูล หรือผลลัพธ์จากการทำงาน หรือเก็บคำสั่งต่าง ๆ เพื่อรอใช้งานต่อไป โดยจะแบ่งย่อยออกเป็น หน่วยความจำหลัก และหน่วยความจำสำรอง

4. หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์จากการประมวลผล เช่น จอภาพ หรือ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

คอมพิวเตอร์แบ่งออกได้หลายประเภท เรียงลำดับขนาดใหญ่และเล็กลงไปตามลำดับได้แก่Supercomputer, Mainframe, Minicomputer และ Microcomputer โดย Microcomputer จะเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) ที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายจนทำให้เกิดธุรกิจและสินค้าต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างในปัจจุบันนี้ จากความนิยมและมีชื่อเสียงของบริษัทไมโครซอฟท์ ที่ซึ่ง Bill Gate ร่วมก่อตั้งและทำให้เขากลายเป็นบุคคลที่ร่ำรวยที่สุดในโลก และเป็นผู้ผลิตระบบปฏิบัติการ Windows และในห้วงเวลาเดียวกันนี้น บริษัทอินเทล ซึ่งเป็นผู้ผลิต CPU สำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลรายใหญ่ สำหรับใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลก็ประสบความสำเร็จทางธุรกิจเป็นอย่างมาก จนทำให้มีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานด้วยระบบ Windows ของไมโครซอฟท์ และใช้ CPU ของอินเทลถูกเรียกอย่างแพร่หลายว่าระบ Wintel

กฏของมัวร์ (Moore's Law)

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมีการพัฒนาการอย่างต่อเนื่อง และรวดเร็วเป็นอย่างยิ่ง ในปี 1965 กอร์ดอน มัวร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งบริษัท อินเทล ได้ทำนายไว้ว่า "ปริมาณของ Transistor บน Chip ประมวลผล จะเพิ่มเป็นเท่าตัว ทุกๆ 18 เดือน" ซึ่งหมายความว่า ทุก ๆ 18 เดือน เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำงานเร็วขึ้นถึง 2 เท่า และกฏนี้ก็เป็นจริงอยู่หลายปี ซึ่งเกิดการเปลี่ยนแปลงหลายด้านรวมไปถึงการเพิ่มขนาดความจุของอุปกรณ์บันทึกข้อมูลในคอมพิวเตอร์ หรือความเร็วในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์เอง แต่อย่างไรก็ดี ในปี 2003 หลายฝ่ายก็เริ่มยอมรับกันว่ากฏนี้อาจใช้ไม่ได้ตลอดไป ซึ่งด้วยความจำกัดทางเทคโนโลยีหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อจำกัดของเทคโนโลยีการผลิต CPU ในปัจจุบันซึ่งยังทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป หลายคนจึงคาดการณ์ว่าจะเป็นจุดให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ในการผลิต CPU ขึ้นมาอีก หรืออาจเป็นการพัฒนา CPU เป็นเป็นแบบชีวภาพก็เป็นได้

ด้วยความซับซ้อนในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่มีการพัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการในด้านต่าง ๆ พร้อมทั้งนวัตกรรมใหม่ ๆ ทางด้านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ จึงทำให้ได้รับความสะดวก และ นิยมใช้งานอย่างแพร่หลายปัจจุบัน รวมไปถึงการเกิดนวัตกรรมใหม่ ๆ ทางเทคโนโลยี จนแทบแยกไม่ออกว่าส่วนใดคือคอมพิวเตอร์บ้าง

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือระบบเน็ตเวิร์ก (Network) คือ "กลุ่มของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ที่ถูกนำมาเชื่อมต่อกันเพื่อให้ผู้ใช้ในเครือข่ายสามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูล และใช้อุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่ายร่วมกันได้" ระบบเครือข่ายมีหลายขนาด ตั้งแต่ขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกันด้วยคอมพิวเตอร์เพียงสองสามเครื่อง (LAN - Local Area Network) เพื่อใช้งานในบ้านหรือในสำนักงาน ไปจนถึงเครือข่ายขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกันทั่วโลก (Internet)

ประโยชน์ในการใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. การใช้ทรัพยากรร่วมกัน หมายถึง การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์ต่าง ๆ หรือการใช้ช่องทางในการติดต่อ Internet ร่วมกัน เป็นต้น

2. การแลกเปลี่ยนข้อมูลและการติดต่อสื่อสาร หมายถึง การใช้ไฟล์ข้อมูลร่วมกัน หรือการส่งผ่านข้อมูลไปให้กัน เช่น การใช้อีเมล์ เป็นต้น

นอกจากนี้ความก้าวหน้าทางด้านเครือข่ายยังก่อให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ ๆ ในการนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานร่วมกัน อาทิเช่น Grid Computing และ Cloud Computing ซึ่งทำให้งานที่เคยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ในการประมวลผลเป็นเวลานาน จะถูกกระจายไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายทั่วโลกให้ช่วยกันประมวลผล ซึ่งจะทรงพลังกว่าเครื่องขนาดใหญ่เครื่องเดียว

ไมโครโปรเซสเซอร์ และ ไมโครคอนโทรลเลอร์

หน่วยประมวลผลกลางหรือ CPU ในเครื่องคอมพิวเตอร์ จะมีส่วนประกอบหลักคือไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) ซึ่งจะอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วไป และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ที่มีใช้กันอย่งแพร่หลาย เช่น CPU ของทางบริษัทอินเทล ซึ่งมีรหัสเริ่มตั้งแต่ 8088 และ 8086 เมื่อหลายสิบปีที่ผ่านมา จนมาถึง Pentium แบบต่าง ๆ ซึ่งมีการพัฒนาขัดความสามารถขึ้นเป็นอย่างมาก รวมทั้งมีการประมวลผลแบบหลายแกน (Multi Core) ในปัจจุบัน บริษัทอื่นที่อยู่ในธุรกิจผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ คือ เอเอ็มดี หรือ VIA เป็นต้น

ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller) จะเป็นชื่อเรียกหน่วยประมวลผลที่นำไปควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ทั้งที่สัมผัสได้โดยตรง หรือแฝงอยู่ในอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์ที่ทันสมัยและเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีโดยตรง ส่วนที่พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน เริ่มจากตั้งแต่เมื่อตื่นนอนตอนเช้า ไปจนกระทั่งถึงเวลานอนหลับ ซึ่งแม้แต่เมื่อนอนหลับแล้ว ไมโครคอนโทรลเลอร์ในเครื่องปรับอากาศก็ยังคอยปรับอุณหภูมิในห้องนอนของเราให้เหมาะสมตามที่ตั้งไว้ ตัวอย่างอื่นของเครื่องมือและเครื่องใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น โทรศัพท์มือถือ กล้องถ่ายรูป เครื่องกดเงินสดอัตโนมัติ เครื่องรูดบัตรเครดิต ส่วนในรถยนต์ที่เห็นได้ชัดเจนก็เช่น ระบบควบคุมการจุดระเบิด (ECU - Electronic Control Unit) ระบบควบคุม เบรคแบบ ABS (Anti Break Lock System) หรือในสำนักงานต่าง ๆ เช่นเครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องบันทึกเวลาทำงาน หรืออุปกรณ์สำนักงานอัตโนมัติต่าง ๆ

สำหรับตัวอย่างไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีใช้กันอย่างแพร่หลาย ประกอบด้วย ARM, AVR, Zilog, PowerPC, 8051 และ PIC เป็นต้น

ไมโครคอนโทรลเลอร์กับการพัฒนาผลิตภัณฑ์

สินค้าที่มีเทคโนโลยีสูง ย่อมหนีไม่พ้นที่จะประกอบขึ้นด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อทำหน้าที่ในส่วนนั้น ๆ เช่นโทรศัพท์มือถือ หรืออุปกรณ์พกพาที่ทันสมัยต่าง ๆ ทั้งนี้เป็นไปได้ว่าอุปกรณ์หลาย ๆ ชนิดก็ไม่ได้ประกอบขึ้นด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์เพียงตัวเดียว แต่อาจประกอบขึ้นด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ย่อย ๆ เพื่อทำหน้าที่เฉพาะกิจ ตามที่ได้รับการออกแบบมาแตกต่างกันออกไป และทั้งหมดจะทำงานร่วมกัน เพื่อให้ตรงกับจุดมุ่งหมายในการใช้งานของอุปกรณ์นั้น ๆ อย่างที่ใกล้ตัวเราอีกอุปกรณ์หนึ่งหากมองให้ลึกลงไปและยกตัวอย่างให้เห็นชัดเจนยิ่งขึ้น ก็เช่น ใน รีโมทคอนโทรล สำหรับควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ ซึ่งในนั้นจะประกอบไปด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อรับส่งคำสั่งตามที่เราสั่งไปยังอุปกรณ์ที่ต้องการควบคุมการทำงาน

การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ทำให้สามารถพัฒนาได้ด้วยความรวดเร็ว และทำให้ผลิตภัณฑ์นั้นมีขนาดเล็ก ประหยัดพลังงาน มีความสามารถสูงตรงกับความต้องการของตลาด

ยูบิควิตัส

เป็นคำที่มาจากคำว่า "Ubiquitous Computing" ซึ่งเสนอโดยมาร์ค ไวเซอร์ แห่งบริษัท Xerox ในปี 1988 โดยหลักการก็คือ จะให้มี "คอมพิวเตอร์ทุกหนทุกแห่ง" ในโลก ซึ่งในส่วนนี้จะส่งผลกระทบเป็นอย่างมากกับวิถีชีวิตของผู้คนในยุคนี้

Ubiquitous เป็นภาษาลาตินมีความหมายว่า "อยู่ในทุกแห่ง" หรือ "มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง" ดังนั้น Ubiquitous Computing จึงเรียกได้ว่าเป็น "สภาพแวดล้อมของคอมพิวเตอร์ที่สามารถใช้ได้ทุกหนทุกแห่งและตลอดเวลา" ซึ่งความหมายก็คือ "การนำคอมพิวเตอร์เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของการดำรงชีวิต รูปลักษณะของคอมพิวเตอร์จะแฝงอยู่ในรูปของเครื่องใช้ต่าง ๆ เช่น เครื่องแต่งกาย เครื่องมือสื่อสาร ยานพาหนะเครื่องอำนวยความสะดวกในบ้าน และฝังตัวอยู่ในสรรพสิ่งรอบตัวเรา สารสนเทศที่ได้จากการประมวลผล สามารถเชื่อมโยงซึ่งกันและกันระหว่างอุปกรณ์ผ่านระบบเครือข่ายความเร็วสูง"

มาร์ค ไวเซอร์ เรียก Ubiquitous Computing ว่าเป็น "คลื่นลูกที่ 3" โดย คลื่นลูกที่ 1 คือยุคของ Mainframe ซึ่งเป็นการใช้คอมพิวเตอร์หลายคนต่อ 1 เครื่อง จุดเด่นในยุคนี้ก็คือเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่ใช่คน คลื่นลูกที่ 2 คือยุคของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล กล่าวคือ คนสามารถใช้คอมพิวเตอร์ได้ 1 เครื่อง ในยุคนี้คนจึงเท่าเทียมกันกับคอมพิวเตอร์ ส่วนคลื่นลูกที่ 3 หรือ Ubiquitous Computing นี้ จะเป็นยุคที่คอมพิวเตอร์หลายเครื่องทำงานให้คนคนเดียว ซึ่งจะตรงกันข้ามกับยุคคลื่นลูกที่ 1 อย่างสิ้นเชิง

บทสรุป

ไม่มีใครคาดการได้ว่าพรุ่งนี้จะเกิดอะไรขึ้น เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ก็เช่นกัน ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในอัตราก้าวกระโดดเช่นนี้ เราอาจจะได้เห็นในสิ่งที่เราไม่คิดว่าจะเห็นในช่วงชีวิตหนึ่ง ไม่มีใครสนใจแล้วว่าอุปกรณ์จำเป็นอะไรในชีวิตบ้างที่มีส่วนประกอบเป็นคอมพิวเตอร์ มีชีวิตอยู่ด้วยความเคยชิน ซึ่งอาจถึงขั้นเห็นหุ่นยนต์เดินปะปนอยู่กับมนุษย์ก็เป็นไปได้